电机学通用教材集
电机学教材
第六章同步电机 (272)6.1 概述 (272)6.1.1 同步电机的结构型式 (272)6.1.2 同步电机的励磁方式 (278)6.1.3 同步电机的冷却方式 (278)6.1.4 同步电机的额定值 (278)6.2 同步电机的运行原理 (279)6.2.1 同步发电机的空载运行 (279)6.2.2 同步电机的电枢反应 (282)6.2.3 隐极同步发电机的负载运行 (286)6.2.4 凸极同步发电机的负载运行 (291)6.3 同步发电机的运行特性 (295)6.3.1 同步发电机的运行特性 (296)6.3.2 特性曲线在参数计算中的应用 (299)6.3.3 同步发电机稳态参数的测定 (306)6.4 同步发电机的并联运行 (307)6.4.1 投入并联的条件和方法 (308)6.4.2 功率和转矩平衡方程 (311)6.4.3 功角特性 (312)6.4.4 有功功率调节与静态稳定 (314)6.4.5 无功功率调节和V形曲线 (318)6.5 同步电动机和调相机 (319)6.5.1 基本电磁关系 (319)6.5.2 无功功率调节 (322)6.5.3 起动与调速 (323)6.5.4 调相机 (326)6.6 同步发电机的不对称运行 (327)6.6.1 相序阻抗和等效电路 (327)6.6.2 不对称稳态短路 (330)6.6.3 负序和零序参数测定 (334)6.6.4 不对称运行的影响 (336)6.7 同步电机的突然短路 (337)6.7.1 超导回路磁链守恒原理 (337)6.7.2 三相突然短路过程中的基本电磁关系 (338)6.7.3 同步电机的瞬态参数 (343)6.7.4 突然短路电流及其衰减时间常数 (347)6.7.5 突然短路对电机的影响 (351)6.8 特殊用途的同步电机 (352)6.8.1 磁阻同步电动机 (352)6.8.2 磁滞同步电动机 (354)6.8.3 反应式步进电动机 (356)习题 (358)电机学第六章同步电机272第六章同步电机同步电机是交流电机的一种。
电机学第三版2
e1 e2
d1 di1 N1 L1 dt dt d 2 di2 N2 L2 dt dt
3.变压器的变比及变压原理
u1 e1 N1 k K u 20 e2 N2
二、主磁通和激磁电流 1．主磁通 通过铁心并与一次、二次绕组相交链的磁通，用 表示.
2 E1 1 1 e1dt 2 E1 sin tdt cos t m cos t N1 N1 N1
Yanshan University
同心式 结构 特点 交迭式 结构 特点 交迭式绕组的高、低压绕组沿心柱高度方向互 相交迭地放置。 交迭式绕组用于特种变压器中。
同心式绕组的高、低压绕组同心地套装在心柱 上。
同心式绕组结构简单、制造方便，国产电力变 压器均采用这种结构。
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e1i1L e2i2
式中，左端的负号表示输入功率，右端的正号表示输出功率。上式 说明，通过一次、二次绕组的磁动势平衡和电磁感应关系，一次绕 组从电源吸收的电功率就传递到二次绕组，并输出给负载。这就是 变压器进行能量传递的原理。
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二、磁动势方程
N1i1 N 2i2 N1im
上式表明负载时用以建立主磁通的激磁磁动势是 一次和二次绕组的合成磁动势。
正常负载时，i1和i2都随时间正弦变化，此时磁动 势方程可用复数表示为：
N1I1 N2 I 2 N1I m
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三、漏磁通和漏磁电抗 1.漏磁通 在实际变压器中，除了通过铁心、并与一次和二次绕组相 交链的主磁通φ 之外，还有少量仅与一个绕组交链且主要通过 空气或油而闭合的漏磁通。
有关电机的书
有关电机的书
电机是电气工程领域中重要的基础课程之一，其中包括直流电机、交流电机、步进电机等等。
下面，我们介绍几本中文电机方面的经典
教材和参考书籍，供各位学习和参考：
1.《电机学(第三版)》——作者：丁绍坤
该书是电机学领域的经典教材，内容详细，理论与实践相结合。
全书共分为七章，从电机的基本原理、结构和运行原理入手，深入介
绍了直流电机、单相电机、三相电机等各种电机的工作原理和特点，
并且涉及了电机控制和保护等方面的内容。
2.《电机设计(第二版)》——作者：邱国鹭、陈传鹏
该书介绍了电机的设计原理和方法，内容全面、系统，全书共分
为八章。
从电机所需的基本参数出发，介绍了电机的基本设计理论和
方法，以及电机设计的各种技术要点和注意事项。
3.《电机拖动及其控制(第二版)》——作者：王凯华、陈道广
该书是针对电机控制方面的参考书，内容详细，涵盖了电动机的
控制技术、调速技术以及各种电机拖动的控制方法。
全书共分为六章，着重介绍了电机控制系统的基本原理和主要内容，以及各种电机的拖
动控制技术和实现方法。
4.《电机学习指南(第二版)》——作者：张献世、李晓文
该书是电机学习方面的参考书，内容简明易懂，适合初学者学习
参考。
全书共分为五章，介绍了电机的基本原理、成分、电路和电机
的运作程序、电机的类型及选择，电机的控制等方面的内容。
《电机学完整》课件
直流电机控制精度高，响应速度快，因此适用于需要精确控制速度的场合，如数控机床、机器人等。同时，直流电机也具有较好的过载能力和启动性能。
总结词
通过改变交流电机的输入电源频率、电压或相位，实现对交流电机启动、制动、调速的目的。
总结词
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便，适用于大规模生产和应用。
交流电机是指输入交流电能，输出机械能的电机。
根据工作原理的不同，交流电机可以分为异步电机和同步电机两大类。
交流电机具有结构简单、维护方便、可靠性高等优点，因此在电力、冶金、化工等领域得到广泛应用。
电机的运行原理
直流电机的基本结构
01
直流电机由定子和转子组成，定子包括主磁极和励磁绕组，转子包括电枢绕组和换向器。
专业保养
可能是电源问题、电机内部故障或负载过大。需要检查电源、电机和负载情况，找出具体原因并解决。
启动困难
可能是电机过载、通风不良或润滑不足。需要检查电机的运行状态、通风情况以及润滑情况，找出具体原因并解决。
过热
可能是电机内部有故障、轴承损坏或机械不平衡作原理
02
当直流电流通过励磁绕组时，主磁极产生磁场；当电枢绕组中有电流通过时，受到磁场的作用而产生电磁转矩，从而使转子转动。
直流电机的调速与控制
03
通过改变输入到电枢绕组的电流大小或方向，可以调节直流电机的转速或转向。
交流电机分为异步电机和同步电机，异步电机主要由定子和转子组成，同步电机还包括励磁绕组和集电环。
详细描述
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便，因此在大规模生产和应用中得到广泛应用。同时，交流电机也具有较高的效率和可靠性。
电机学电子教材
第四节交流磁路中的激磁电流和磁通、电磁感应定律?i的波形会产在交流铁心磁路中，由于铁心磁化曲线的非线性，激磁电流和主磁通m生畸变。
下面以图1-4-1所示单一铁心材料的交流铁心磁路为例，分析激磁电流和磁通的性??f(i)的形式。
质与波形。
为分析方便，铁心材料的磁化特性使用图1-4-1 交流铁心磁路一、铁磁材料的磁化特性为基本磁化曲线当磁路内的磁通较小时，磁路不饱和，磁通与激磁电流之间的关系基本上是线性关系。
在这种情况下，如果磁通随时间按正弦规律变化，则激磁电流随时间也按正弦规律变化。
磁通到达最大值时，激磁电流也到达最大值，因此，激磁电流与磁通在时间上同相位，随时间变化的波形也相同。
当磁通较大时，磁路出现饱和，磁通与激磁电流之间呈非线性关系。
这时激磁电流和磁通的特性与波形可以用图解法进行分析，下面分两种情况讨论。
1．磁通为正弦波时激磁电流的波形??t?f(i)曲线，此时由当磁通随时间作正弦变化时，设时间为时的磁通瞬时值为11i，由此可以得到激磁电流曲线上的一点，可以查出产生该磁通所需的激磁电流如图1-4-21m i随时间变化所示。
同理，可以求出其他瞬间的激磁电流值，并进而可画出整条激磁电流m i?f(t)。
的曲线m 11-4-2 磁通为正弦波时磁路饱和对电流波形的影响图）电流波形分解）电流波形；（b（a可以看出，当磁通随时间正弦变化且磁路饱和时，由于磁路的非线性，激1-4-2 分析图磁电流波形发生畸变，成为尖顶波。
如果将激磁电流波形进行分解，除了基波外，还包含有i的波形尖顶越严重，谐其他奇次谐波，其中以三次谐波为最大。
磁路越饱和，激磁电流m?i的相位相波也越显著。
但无论激磁电流波形尖顶有多严重，它的基波相位始终与磁通m同。
．激磁电流为正弦波时磁通的波形2?i随时间随时间作正弦变化时，利用上述的作图法，同样可以求出磁通当激磁电流m?)t?f(所示。
，如图变化的曲线1-4-3 2激磁电流为正弦波时磁路饱和对磁通波形的影响图1-4-3）磁通波形分解（b（a）磁通波形；i随时间正弦变化且磁路饱和时，磁通的波形也1-4-3可以看出，当激磁电流分析图m发生畸变，成为平顶波。
电机学(上)课程教学大纲
电机学（上）课程教学大纲一、课程名称：电机学（上）Electric Machinery (I)课程负责人：韩力二、学时与学分：80学时，5学分三、适用专业：电气工程与自动化四、课程教材：汤蕴璆编，《电机学（第2版）》，机械工业出版社，出版时间：2005五、参考教材：[1] 许实章编，《电机学》，机械工业出版社，出版时间：1998[2] 谢明琛编，《电机学》，重庆大学出版社，出版时间：1998六、开课单位：电气工程学院七、课程的目的、性质和任务本课程是电气工程与自动化专业的一门专业基础必修课程，是一门“强电”特点显著、理论性与工程实践性尤强的课程，在本专业课程体系和人才培养中起着承上启下的特殊作用。
本课程在介绍变压器、直流电机、感应电机、同步电机基本结构的基础上，着重系统阐述它们的电磁关系、工作原理、运行特性及实验方法。
通过本课程的学习，使学生对电机的基本理论、分析方法和工程应用有比较完整的理解和掌握，同时学会分析工程问题的一些基本方法。
本程课的任务是为后续专业课程的学习以及从事电气工程学科的工作打下坚实的理论基础。
八、课程的主要内容1.绪论：介绍电机在国民经济中的作用、国内外电机工业发展概况，强调本课程的性质、任务、分析步骤及学习方法。
2.磁路：讲解磁路的基本概念和基本定律，介绍铁磁材料的基本特性，讲解简单磁路的分析计算方法。
3.变压器：介绍变压器的基本结构和额定值，分析变压器空载运行和负载运行时的基本电磁关系和方程式，着重分析变压器的等效电路和参数测定，分析三相变压器磁路系统与电路系统的特点和联结组别，讲解标么值的概念及应用，分析变压器的运行性能、并联运行的基本条件和负载分配方法，简要介绍自耦变压器和仪用互感器。
4.直流电机的稳态分析：简要介绍直流电机的基本结构、电枢绕组和基本工作原理，分析直流电机的空载和负载磁场及电枢反应，着重分析直流电机的感应电动势、电磁转矩和基本方程，分析直流发电机和直流电动机的主要运行特性，简要介绍直流电动机的起动、调速和制动。
第一章 电机学
Φ Φm sin t
根据电磁感应定律：
dΦ e N NΦm cos t Em sin( t 90 0 ) dt
dΦ e N NΦm cos t Em sin( t 90 0 ) dt
感应电动势的有效值：
Em NΦm E 2 2 2fNΦm 4.44 fNΦm
式中： K h ---- 不同材料的计算系数
f ---- 电流频率 Bm ---- 磁感应强度（磁密）的最大值
V ---- 铁芯体积
---- 由试验确定的指数，对于常用的
硅钢片( Bm 1.2 ~ 1.6T ),
2
(2) 、涡流损耗
K f B dV pw 12
式中： K ---- 电动势比例常数
三、磁滞性
将一块尚未磁化的铁磁
材料放在磁场中进行磁化，
反复磁化一个循环，形成一
磁滞回线：“a-b-c-d-e-f-a”
当H=0时，B=Br Br 称为剩余磁感应强度； 当B=0时，H=Hc， Hc 称为矫顽力。
1、铁磁材料产生磁滞的原因 在外磁场作用下，磁畴翻转，产生摩擦，由于 这种摩擦的存在，外磁场停止作用时，磁畴不能够 恢复到原来的状态，保留一定的剩磁，因此形成磁 滞和剩磁。
为过原点直线
2、在铁磁材料中：
B H
不为常数
磁化曲线:
B f (H )
如右图所示为一曲线
2、在铁磁材料中：
图中，C 点称为拐 点，拐点前为非饱和区 （线性区）；拐点后称 为饱和区。
问题：为什么铁磁材料的磁化曲线会存在拐点？
2、在铁磁材料中： 设计电机时，使其 工作在C点附近，若 工作在线性区说明铁 磁材料没有得到充分 利用，电机体积大， 浪费铁磁材料；若工 作在饱和区，虽然工 作电流增加很大，但 磁感应强度几乎不变，浪费电能，也浪费铜线。
推荐的电机学习教材motorbooks
推荐的电机学习教材motorbooks电机的学习过程我可以详细的讲讲但又讲的不太清楚给你推荐几本书吧按顺序认真看1 《电机学》汤蕴璆/ 《电机学》华中科技大学出版社/《电机学》许实章这三本选一本看就可以，就是入门级别的教材，前两本都可以在市面上买到当当网上书店也有后一本我在这个论坛就发了一本2 《电机设计》陈世坤+《现代电机设计》这两本都是电机设计方面的经典一定要用心去读前一本你在当当上能买到，后一本只能下载了，在E科论坛的FTP上有的！3 《交流电机的动态分析》汤蕴璆要是你搞的是电机控制相关的，这本书就一定要读，要是电机本体的，可以不读，这本书偏难，要有耐心，读明白了，就用MATLAB 编写相应的程序，看看能出来书里的图不4 这时你要接触几个电机设计常用的软件了首先是有限元ANSYS / ansoft（maxwell2d/2D）这两软件都是用来算电磁场来整电磁设计的，因为你做论文往往做的是特种电机，没有什么经验公式，这两个软件是必须的！ansoft/ RMXxprt 这个是用磁路法来设计电机的，可以和ansoft （maxwell2d/2D）结合着来用，但个人是使用经历是误差不小起码在5% 甚至更大，所以这个软件主要是用来做（maxwell2d/2D）的前处理的！matlab要是你主要做电控的话，这个软件必须学好，要是你主要搞电机控制算法，就得搞好其中的S函数的编写，很难啊。
但它确实强大里面的电气工具箱非常好用，做论文必不可少的工具5 看一本专著，要是你搞的电机，有幸有一本权威的专著在市面上，你就偷着乐吧，买来好好看，能出专著的人，一般都是这个方面的权威，很有看头，当然也非常难！本人是搞永磁的唐任远老师的《现代永磁电机理论与设计》还是很好的，这个市面上也有的买的，很经典！你要是搞电机电磁场的汤蕴璆《电机内的电磁场》也很有看头，还是老话，很难啊。
6 有机会自己上电机厂看看，不用多，两天，电机工艺的感性认识就有了，以后工作再学就说这些了，其实还有很多话要说，有空在说吧！。
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清华大学 东南大学 东南大学 清华大学
TM3 / L1523
科学出版社
2001.01
TM30 / H212
中国电力出版社 2005.08
TM3-44 / H212 中国电力出版社 2002.08
TM3-44 / S960
科学出版社
2001.06
普通高等教育“十五”国 家级规划教材
普通高等教育“九五” 国家级重点教材配套教材
重庆大学电机学课程教材与参考书
序号
书名
1
电机学
2
电机学
类别 作者
作者单位
教材 汤蕴璆 哈尔滨理工大学
参考书 汤蕴璆 哈尔滨理工大学
索书号 73.2 / T23
出版社
出版日期
机械工业出版社 2005.05
机械工业出版社 2001.03
备注
普通高等教育“十五” 国家级规划教材
面向 21 世纪课程教材
3
电机学 参考书 许实章 华中科技大学
73.21 / X783
机械工业出版社 1995.05
4
电机学 参考书 谢明琛
重庆大学
73.21 / X54
重庆大学出版社 1995.06
高等学校电气类系列教材
5
电机学 参考书 徐德淦
东南大学
TM3 / X243
机械工业出版社 200407
21 世纪普通高等教育规划教材 （带光盘）
6
电机学 参考书 陈世元 华南理工大学
TM3 / Ch441
中国电力出版社 200409 普通高等教育“十五”规划教材
7
电机学 参考书 周顺荣
上海交大
TM3 / Zh214
科学出版社
2002.08
21 世纪高等学校教材
8
电机学 参考书 李发海源自9电机学 参考书 胡虔生
电机学试题 10 分析与习题 参考书 胡虔生
11
电机学习题 参考书 孙旭东 与题解
韩力
2007.09.23
1
2
3
4
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